GENESIS是一个将有限元求解器和高级优化算法集于一体的结构优化软件,主要用于结构轻量化和拓扑优化设计。用户可以直接使用ANSYS、Nastran、Abaqus等有限元软件的网格模型和载荷工况来进行结构优化设计。
GENESIS提供了丰富的优化设计功能,包括拓扑优化、形状优化,尺寸优化,形貌优化,自由尺寸优化和自由形状优化等,并支持混合优化。
GENESIS优化模型的构建是基于高级近似概念方法,可以非常快速可靠地进行优化迭代,以获得更快、最优的设计。其优化算法中采用了著名的的优化算法包DOT和BIGDOT,计算效率更高,所需优化迭代次数更少。
1软件功能特色
专门提供针对ANSYS、Abaqus、Creo、Solidworks的集成模块,可直接集成在以上软件中使用,无需多余的软件操作学习和培训。相比其他软件,GENESIS只需很少的迭代次数,即可提供更好的优化效果。提供了全面的拓扑、形状,尺寸,自有尺寸,形貌和自由形状优化功能。提供SMS特征值求解器的求解速度是传统Lanczos方法的2-10倍。SMS能够求解超过2000万自由度的问题。提供BIGDOT优化算法,可以求解超过300万个设计变量的大规模优化模型。内置了快速,可靠,准确的有限元分析,优化效率更高。可支持调用ANSYS、DYNA等外部软件作为求解器,扩展求解性能。
2优化建模功能
1)支持各类有限元分析
线性静态 非线性接触 惯性释放 动态正规模态 屈曲失稳 频率响应 随机响应 热传递 敏感度
2)支持多种优化类型
支持多目标、多工况优化 支持多种优化混合功能 支持拓扑,形状,尺寸,自由尺寸,形貌,自由形状等优化类型
3)支持多种制造约束和几何约束:
包括了对称约束、循环对称约束、复制镜像约束等 包括了铸造约束、充填约束、挤压约束等
4)优化问题的求解
模型的自由度没有固定限制 快速高效的稀疏矩阵优化求解SMS,Lanczos和subspace循环特征值求解器 设计敏感度求解采用解析法 优化采用最新的近似方法以获得最高的效率 拓扑优化在满足重量的约束下生成最优的形状 结构设计变量控制形状,同时也控制零件尺寸
3拓扑优化设计
自动生成设计变量 支持任意网格下的强制几何对称 内置响应 目标函数
-任何内置响应
-多种内置响应的组合
-用户自定义
约束条件
-任何内置响应
-多种内置响应的组合
-用户自定义
输出等值面
-便于拓扑优化结果的可视化
-用于生成新的有限元模型,可进一步用于分析或尺寸形状优化。
输出IGES、STL几何文件
-支持将优化的几何模型输出IGES、STL格式文件
4自由尺寸(topometry)设计
基于单元的优化 基于几何的优化
支持组(group-by-group)尺寸优化
5形状,尺寸,形貌和自由形状设计
支持混合问题的优化,可对结构单元的尺寸和节点位置进行优化 设计变量关联,线性或非线性 半自动basis shapes和grid perturbations 自动生成topography perturbations 自动生成加强筋分布(rib patterns)Beam和plate单元库 自定义截面类型 多种用户可选择的响应 多种目标函数 约束可加在任何响应上 自动生成应力约束 频率和特征向量约束的自动模式跟踪 自动网格光顺Stress ratio选项
6内置有限元分析求解器
支持丰富的单元类型 支持多种材料属性 支持多种载荷和边界条件
7GENESIS的典型用户
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